基于道路养护车的可拆清洗装置设计

董钰婧， 单晴岚， 汪泓寰， 袁海涛， 田 萌

（成都理工大学核技术与自动化工程学院， 四川 成都 610059）

1 护栏清洗装置设计的技术指标

城市护栏的一种主要结构形式是立柱型分车护栏，一般分为两种：一种是圆形截面的护栏，另一种是由方形截面的护栏，就是波形结构的防撞护栏，该类型的护栏之间通过立柱连接，通常道路上的护栏以单排结构居多，但个别地区也会有双排并列安装的结构。该类型护栏离地高度为700～780 mm，竖直宽度为310 mm。

目前城市道路的护栏大多采用波形防撞护栏的特点，设计的护栏清洗机构应当满足以下功能。

1）车辆在进行护栏清洗作业时，快速安装工作部件，再调整清洗刷的工作姿态，使清洗刷紧贴护栏进行清洗工作。

2）护栏清洗装置可快速实现折叠伸缩，以满足不同工作环境对车辆和护栏之间工作距离的要求，且操作简单灵活，工作稳定可靠。

3）设计护栏清洗装置的伸缩折叠后的宽度应当以不超过车辆的宽度为佳。

2 护栏清洗装置的主要结构

护栏清洗装置的整体结构见图1，护栏清洗装置由机架连接座、横梁伸缩液压缸、横梁、竖梁伸缩液压缸连接座、竖梁伸缩液压缸、竖梁、清洗机构等构成。在清洗作业时可快速展开工作装置，调整清洗机构的姿态，使清洗刷紧贴护栏开始工作。

设计的护栏清洗装置由可伸缩式横梁、可伸缩式竖梁、清洗机构、清洗刷等构成，使用时将其安装在行走车辆前部的机架安装座上，各机构在相应液压系统的驱动下配合运动可实现以下功能：清洗机构可在横梁及竖梁的带动下实现工作位置横向1 500 mm，纵向300 mm的调整；两组清洗刷可根据护栏的形状尺寸来调节夹持的方式，清洗机构的位置确定之后，两排清洗刷平行排列，可紧贴护栏进行清洗工作。

2.1 护栏清洗装置伸缩机构

工作时，机架连接座固定安装在车前的悬挂装置上，横梁安装在机架连接座上，横梁伸缩液压缸可推动横梁沿导轨做水平移动，从而推动护栏清洗机构的展开，并可控制行走车辆与护栏之间的距离以适应不同环境下对清洗所需距离的要求；竖梁伸缩液压缸可推动竖梁在竖直方向上展开，以调整清洗机构的位置适应不同地域护栏的高度。

图1 护栏清洗装置整体结构图

2.2 护栏清洗装置清洗机构

由于各地域的环境有所差别，以及对《CJJ75-1997城市道路绿化规划与设计规范》执行标准的不同，各地政府在城市道路建设时所选用的道路防护栏的各项参数有所差别。本设计中的护栏清洗装置在清洗盘刷的清洗高度上可以调节，以适应不同地区对护栏清洗的不同要求。

为了解决上述道路护栏的清洗问题，设计的清洗机构包括固定的清洗组件和可翻转的清洗组件，执行清洗工作时可根据需要进行姿态的调整。

图2 护栏清洗机构

护栏清洗机构（如图2）由二级连接架、固定清洗机架、清洗机构翻转液压缸、可翻转清洗机架、清洗刷（如图3）、清洗刷固定零件等组成，其具体的工作原理如图4、图5所示。首先固定清洗机构贴紧护栏的一侧，接着由清洗机构翻转液压缸推动可翻转清洗机构直至接触护栏另一侧，将护栏夹在两排盘形清洗刷之间进行清洗作业。

在本设计中每个清洗机架上安装有四个形状大小完全相同的清洗刷，可保证清洗作业时不会产生遗漏，其具体安装方式如图4。

图3 清洗刷结构

图4 清洗刷安装方式

最大清洗尺寸l为：

代入刷盘的直径r1=r2=280 mm，可得l=800 mm。护栏清洗装置的详细参数见下表1。

表1 护栏清洗装置的参数

3 结语

目前中国城市基础建设飞速发展，城市道路里程也在不断增加，随之而来的城市道路配套安全设施所需的维护技术和维护水平也在不断提高。开发新型城市道路绿化养护设备，加速城市道路养护机械的更新换代，使之朝着自动化，人机交互智能化的方向发展将不仅助力城市美化、基础建设更有利于工业化的进展。